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Der Big-Data-Alleskönner

Die IAV-Messdatenplattform verarbeitet selbst größte Datenmengen – bei Bedarf sogar in Echtzeit und weltweit verteilt

Die Datenmengen in der Automobilentwicklung vervielfachen sich. Hinzu kommen neue Services, die während der Fahrzeug-Lebensdauer ebenfalls auf aktuelle Informationen – etwa aus dem Internet der Dinge – angewiesen sind. IAV bietet mit seiner bewährten Messdatenplattform eine Lösung an, die praktisch unbegrenzt viele Daten verwalten und in Verbindung mit einem IAV-eigenen Analysewerkzeug analysieren und visualisieren kann. Kunden können sie als Software-asa-Service nutzen und für die Analyse bei Bedarf auch auf eigene Lösungen zurückgreifen.

Besonders große Datenmengen fallen in der Flottenerprobung an, wobei die OEMs hier entweder SSD-Speicher und Flash-Karten in den Fahrzeugen oder drahtlose Verbindungen (zum Beispiel via LTE, UMTS oder WLAN) für die Übertragung zum Rechenzentrum nutzen können. Hinzu kommen heute Informationen von Prüfständen und zunehmend auch externe Daten aus der Welt des Internets der Dinge wie beispielsweise Wetterinformationen. Die riesigen Mengen von Bytes werden sicher übertragen, verwaltet und analysiert, um damit einen Beitrag zur Automobilentwicklung leisten oder neue Services ermöglichen zu können.

IAV verfügt auf diesem Gebiet über mehr als 15 Jahre Erfahrung, die in die Messdatenplattform eingeflossen sind. Die aktuell größte Instanz fungiert als private Cloud, die von IAV an drei unterschiedlichen Standorten in Gifhorn betrieben wird, um Ausfallsicherheit sicherzustellen. Große Datenmengen gehören hier zum Alltag: „Bei manchen Flottenversuchen kommen wir pro Monat auf viele Terabytes“, berichtet Björn Steffen, Fachbereichsleiter Mobility bei IAV. „Mit unserer derzeitigen Speicherkapazität von zwei Petabytes ist das aber kein Problem – zumal wir bis in den Exabyte-Bereich skalieren können.“

Mehr als 20 Datenlogger-Formate

Die Daten kommen per Speichermedium oder über das Internet ins System, wobei für die Fernübertragung sichere SSL-Verbindungen genutzt werden. „Neben Standard Datenformaten können mehr als 20 Datenlogger-Rohformate mit unserem System analysiert werden“, so Jens Schulze, Abteilungsleiter Flottenbetreuung und Data Analytics bei IAV. „Wir können also alles anschließen, was mit dem Auto sprechen will. Falls etwas fehlt, können wir es reibungslos integrieren.“ Die Rohdaten gelangen zunächst in den Objektspeicher und lassen sich für die Berechnungen aufbereiten (zum Beispiel in Datenbanken oder als JSON- oder XML-Dokumente) und auch in einem Big-Data-Cluster ablegen. Allerdings bleiben die Rohdaten vollständig erhalten, um beispielsweise künftig auftretende neue Fragestellungen beantworten zu können.

Die Analysetools laufen auf dem ApplicationServer, der die Rechenlast auf Hunderte Knoten verteilen und dadurch pro Stunde Datenmengen im Terabyte-Bereich verarbeiten kann. So werden aktuell mehr als 500 CPUs und über 4,5TB RAM für die Analysen genutzt. Sie können aus Flottenversuchen oder dem laufenden Kundenbetrieb stammen – so ließen sich zum Beispiel je nach aktueller Wetterlage Meldungen an den Fahrer senden, um ihn zu warnen.

Gemeinsam mit einer ebenfalls bei IAV entwickelten Hardware wird das Gesamtsystem auch in Kundenfahrzeugen genutzt, um neben Telemetriedaten auch aktuelle Fehlerspeichereinträge in den Steuergeräten analysieren zu können, um den Kunden direkt und kurzfristig unterstützen zu können. Auch ist mit dem System ein Liveblick in das Fahrzeug möglich, Daten können je nach Anwendungsfall ausgewählt und direkt aus dem Fahrzeug auf der Plattform angezeigt werden.

Echtzeit- und anwendungsorientierte Analysen möglich

Grundsätzlich kann das System Echtzeit- und anwendungsorientierte Analysen durchführen: Bei Ersteren ist eine geringe Latenz zwischen Fragestellung und Antwort entscheidend und sie sind mit einem relativ hohen Einsatz von Speicher und Rechenleistung verbunden. Bei Letzteren steht die Fragestellung schon im Voraus fest, sodass sich der Ressourcenbedarf in Grenzen hält.

Für eine übersichtliche Darstellung der Ergebnisse sorgen ein Web-Frontend oder automatisiert erstellte Berichtsdokumente, die verschiedene Formate wie etwa Punktewolken, Histogramme oder Heatmaps beherrschen und die jeder Kunde an seine Bedürfnisse und das CI seines Unternehmens anpassen kann.

Dezentrale Rechencluster vor Ort

„Unsere Messdatenplattform ist ein offenes System, das jeder Kunde nach seinen eigenen Bedürfnissen nutzen kann“, fasst Steffen zusammen. „Es ist skalierbar und erreicht durch die Parallelisierung der Berechnungen eine hohe Leistung.“ Auch wenn die Daten im Ausland anfallen, müssen Kunden weder auf Performance noch auf Sicherheit verzichten, denn IAV betreibt zu diesem Zweck eigene „Remote-Zones“: „Diese dezentralen Rechencluster sind für die Datenspeicherung und -analyse zuständig“, sagt Schulze. „Die Steuerung des Systems bleibt aber in Deutschland.“ So müssen nur die Analyseergebnisse und nicht die viel umfangreicheren Messdaten übertragen werden. Es ist sogar möglich, das gesamte System in einer privaten Kunden-Cloud oder einer öffentlichen Cloud zu betreiben.

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